Je ťažké preceňovať význam merania v životemoderný človek. S rozvojom technológií otázka ich potreby vôbec nestojí za to, ale do popredia sa dostávajú princípy a metódy, ktoré umožňujú zvýšiť presnosť meraní. Rozširuje sa tiež rozsah oblastí, v ktorých sa používajú meracie systémy a metódy. Zároveň sa vyvíjajú nielen technické a technologické prístupy k vykonávaniu týchto operácií, ale aj koncepty ich aplikácie. Dnes je metóda merania súborom techník alebo techník, ktoré umožňujú implementáciu jedného alebo iného princípu určovania požadovanej hodnoty.
Princípy metód merania
Akákoľvek metóda merania je založená naurčitý fyzikálny zákon, ktorý je zase založený na konkrétnom prírodnom jave. V metrológii sú fyzikálne javy často definované ako efekty, ktoré určujú vzor. Na meranie rôznych veličín platia osobitné zákony. Napríklad prúd sa meria pomocou Josephsonovho javu. Toto je jav, podľa ktorého supravodivý prúd prechádza vrstvou dielektrika oddeľujúcimi supravodiče. Na určenie charakteristík absorbovanej energie sa používa ďalší efekt - Peltier a na výpočet rýchlosti - zákon variácie frekvencie žiarenia objavený Dopplerom. Jednoduchší príklad stanovenia hmotnosti objektu využíva gravitačnú silu, ktorá sa prejaví počas procesu váženia.
Klasifikácia metód merania
Spravidla sa používajú dva znaky oddelenia metód.merania - podľa povahy zmeny hodnôt v závislosti na čase a podľa spôsobu získavania údajov. V prvom prípade sa rozlišujú štatistické a dynamické techniky. Štatistické metódy merania sa vyznačujú skutočnosťou, že získaný výsledok sa nemení v závislosti od okamihu, v ktorom sa aplikujú. Môžu to byť napríklad základné metódy merania hmotnosti a rozmerov objektu. Na druhej strane dynamické techniky spočiatku umožňujú kolísanie výkonu. Medzi tieto metódy patria také metódy, ktoré umožňujú sledovať charakteristiky tlaku, plynu alebo teploty. Zmeny sa zvyčajne uskutočňujú pod vplyvom životného prostredia. Existujú ďalšie klasifikácie metód z dôvodu rozdielov v presnosti meraní a podmienkach prevádzky. Ale zvyčajne majú sekundárny charakter. Teraz stojí za zváženie najobľúbenejšie techniky merania.
Porovnávacia metóda s opatrením
V takom prípade sa meranie uskutoční z dôvoduporovnanie požadovanej hodnoty s hodnotami reprodukovanými mierou. Príkladom tejto metódy je výpočet hmotnosti pomocou pákových váh. Používateľ spočiatku pracuje s nástrojom, ktorý obsahuje určité hodnoty s mierami. Najmä pomocou systému vyvažovania závaží dokáže s určitou mierou presnosti zafixovať váhu objektu. Klasické zariadenie na meranie tlaku tiež zahrnuje v niektorých modifikáciách stanovenie hodnoty porovnaním s údajmi v prostredí, v ktorom sú pôvodne platné hodnoty už účinné. Ďalším príkladom je meranie napätia. V tomto prípade sa napríklad porovnajú charakteristiky kompenzátora so známou elektromotorickou silou normálneho prvku.
Metóda merania sčítania
Je to tiež celkom bežná technikanachádza uplatnenie v najrôznejších oblastiach. Metóda merania hodnoty pridaním tiež poskytuje prítomnosť požadovanej hodnoty a určitej miery, ktorá je vopred známa. Iba na rozdiel od predchádzajúcej metódy sa meranie vykonáva priamo pri porovnaní nie s vypočítanou hodnotou, ale za podmienok jeho sčítania s podobnou hodnotou. Pri práci s fyzikálnymi ukazovateľmi charakteristík objektu sa spravidla častejšie používajú metódy a prostriedky merania podľa tohto princípu. V istom zmysle je táto technika podobná metóde určovania veličín substitúciou. Iba v tomto prípade nie je korekčný faktor poskytovaný hodnotou, ktorá je podobná požadovanej hodnote, ale hodnotami referenčného objektu.
Organoleptická metóda merania
Toto je dosť neobvyklá oblasť metrológie,ktorá je založená na použití ľudských zmyslov. Existujú však dve kategórie organoleptických meraní. Napríklad metóda element-by-element umožňuje hodnotiť konkrétny parameter objektu bez poskytnutia úplného obrazu o jeho vlastnostiach a možnom výkone. Druhá kategória predstavuje integrovaný prístup, v ktorom metóda merania pomocou zmyslov poskytuje ucelenejší obraz o rôznych parametroch objektu. Je dôležité si uvedomiť, že komplexná analýza je často užitočná ani nie tak ako spôsob zohľadnenia celej skupiny charakteristík, ale ako nástroj na hodnotenie celkovej vhodnosti objektu z hľadiska jeho možného použitia na konkrétny účel. . Pokiaľ ide o praktické použitie organoleptických metód, môžu sa pomocou nich vyhodnotiť napríklad ovalita alebo kvalita rezania valcových častí. Pri komplexnom meraní touto metódou môžete získať predstavu o radiálnom hádzaní hriadeľa, ktoré nájdete až po analýze rovnakých oválnych vlastností a charakteristík vonkajšieho povrchu prvku.
Metódy kontaktného a bezkontaktného merania
Princípy kontaktného a bezkontaktného meraniamajú výrazný rozdiel. V prípade kontaktných zariadení je hodnota stanovená v bezprostrednej blízkosti objektu. Ale keďže to nie je vždy možné kvôli prítomnosti agresívnych médií a zložitému prístupu na miesto merania, rozšíril sa aj bezkontaktný princíp výpočtu hodnôt. Metóda kontaktného merania sa používa na stanovenie takých veličín, ako je hmotnosť, sila prúdu, celkové parametre atď. Avšak pri meraní extrémne vysokých teplôt to nie je vždy možné.
Je možné vykonať bezkontaktné meraniešpeciálne modely pyrometrov a termokamer. Počas prevádzky nie sú priamo v prostredí merania cieľa, ale interagujú s jeho žiarením. Bezkontaktné metódy merania teploty nie sú z mnohých dôvodov veľmi presné. Používajú sa preto iba tam, kde potrebujete mať predstavu o vlastnostiach určitých zón alebo oblastí.
Meracie prístroje
Rozsah meracích prístrojov je veľmi rozsiahly, rovnomernýak hovoríme o konkrétnej oblasti osobitne. Napríklad na samotné meranie teploty sa používajú teplomery, pyrometre, rovnaké termokamery a multifunkčné stanice s funkciami vlhkomeru a barometra. Aby sa zohľadnili údaje o vlhkosti a teplote, komplex v poslednej dobe využíva drevorubače vybavené citlivými sondami. Pri hodnotení atmosférických podmienok sa často používa tlakomer - ide o zariadenie na meranie tlaku, ktoré je možné doplniť snímačmi na sledovanie plynných médií. Široká skupina zariadení je zastúpená aj v segmente prístrojov na meranie charakteristík elektrických obvodov. Tu môžete zvýrazniť také zariadenia, ako je voltmeter a ampérmeter. Opäť, rovnako ako v prípade meteorologických staníc, prostriedky na zohľadnenie parametrov elektrického poľa môžu byť univerzálne - to znamená zohľadnenie viacerých parametrov súčasne.
Prístrojové vybavenie a automatizácia
V tradičnom zmysle je to merací prístrojje to nástroj, ktorý poskytuje informácie o konkrétnej hodnote, ktorá je charakteristická pre konkrétny objekt v danom okamihu. V priebehu operácie užívateľ zaznamená namerané hodnoty a na základe nich následne urobí príslušné rozhodnutia. Ale čoraz viac sa tieto zariadenia integrujú do sady zariadení s automatizáciou, ktorá na základe rovnakých zaznamenaných údajov nezávisle rozhoduje napríklad o korekcii prevádzkových parametrov. Najmä prístrojové vybavenie a automatizácia zariadení sa úspešne kombinujú v plynovodných komplexoch, vykurovacích a ventilačných systémoch atď.
Merania a neistoty
Takmer akýkoľvek proces merania vdo istej miery predpokladá pripustenie odchýlky v poskytnutých výsledkoch vo vzťahu k skutočným hodnotám. Chyba môže byť 0,001%, 10% alebo viac. Zároveň sa rozlišujú náhodné a systematické odchýlky. Náhodná chyba vo výsledku merania je charakterizovaná skutočnosťou, že neposlúcha určitý vzorec. Naopak, systematické odchýlky od skutočných hodnôt sa líšia v tom, že si zachovávajú svoje hodnoty aj pri viacerých opakovaných meraniach.
záver
Výrobcovia meracích prístrojov avysoko špecializované metrologické zariadenia sa snažia vyvinúť funkčnejšie a zároveň prístupnejšie modely. A to platí nielen pre profesionálne vybavenie, ale aj pre domáce spotrebiče. Napríklad meranie prúdu je možné vykonávať doma pomocou multimetra, ktorý zaznamenáva niekoľko parametrov súčasne. To isté možno povedať o zariadeniach pracujúcich s údajmi tlaku, vlhkosti a teploty, ktoré sú vybavené širokou funkčnosťou a modernou ergonómiou. Je pravda, že ak je úlohou zaregistrovať konkrétnu hodnotu, potom odborníci stále odporúčajú obrátiť sa na špeciálne zariadenia, ktoré fungujú iba s cieľovým parametrom. Spravidla majú vyššiu presnosť merania, ktorá je často rozhodujúca pri hodnotení výkonu zariadenia.
